Desarrollo de biorreactores controlados aplicables al estudio de cultivos de microorganismos de interés comercial

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Resumen

A new functional low cost bioreactor prototype was developed for cell growth. It was developed and incorporated an optical measurement system that is not in the market, whose purpose is to monitor the growth of microorganism cultures automatically. Three functional prototypes were obtained, it were tested: resistance to sterilization processes, stability of the optical measurement system, triplicate growth tests of a model organism (Escherichia coli MC4100) and an undetermined species of the Chlorella genus. The new containers showed resistance to sterilization processes by autoclaving, physical integrity in at least 12 cycles. The optical reading system was built with very low cost electronic components, the measurements of the developed sensor showed to be very stable presenting very small vibrations (between 0.5% and 0.9%). The calibration curves from serial dilutions for the optical measurement sensor were adjusted to a linear trend with correlation coefficients of 0.9911 minimum. The new bioreactors were able to replicate the necessary conditions for the cultivation of the biological model and at the same time the sensor developed and incorporated allowed to follow the growth in a non-invasive way, dispensing with classical sampling. In turn, the growth exhibited by the bacterial population is adjusted in form and proportion to the growths reported in the literature for these organisms. It was demonstrated in the tests developed with this new equipment that the use of laboratory instruments can be dispensed with.

Descripción

Se desarrolló un nuevo prototipo funcional de biorreactor de bajo costo para el crecimiento celular. Se desarrolló e incorporó un sistema de medida óptica que no se encuentra en el mercado, cuya finalidad es el seguimiento del crecimiento de cultivos de microorganismos de manera automática. Construyéndose 3 prototipos funcionales se probó: resistencia a los procesos de esterilización, estabilidad del sistema de medida óptica, ensayos de crecimiento por triplicado de un organismo modelo (Escherichia coli MC4100) y de una especie no determinada del género Chlorella. Los nuevos recipientes mostraron resistencia a los procesos de esterilización por autoclavado, integridad física en al menos 12 ciclos. El sistema de lectura óptica se construyó con componentes electrónicos de muy bajo costo, las medidas del sensor desarrollado mostraron ser muy estables presentando vibraciones muy pequeñas (entre 0,5% y 0,9%). Las curvas de calibración a partir de diluciones seriadas para el sensor de medida óptica mostraron ajustarse a una tendencia lineal con coeficientes de correlación de mínimo 0,9911. Los nuevos biorreactores fueron capaces de replicar las condiciones necesarias para el cultivo del modelo biológico y a la vez el sensor desarrollado e incorporado permitió realizar seguimiento del crecimiento de manera no invasiva prescindiendo del muestreo clásico. A su vez el crecimiento exhibido por la población bacteriana se ajusta en forma y proporción a los crecimientos reportados en la literatura para estos organismos. Quedó demostrado en los ensayos desarrollados con este nuevo equipo, que se puede prescindir del uso de instrumentos de laboratorio.

Palabras clave

Biorreactor, Microorganismos, Trazadores, Cultivos

Materias

Licenciatura en Química - Tesis y disertaciones académicas , Biorreactores , Microorganismos , Prototipos

Citación